在金泉山銅金礦普查項目現(xiàn)場，全自動巖心掃描儀勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，巖心平穩(wěn)通過掃描平臺，高光譜相機(jī)實時捕捉數(shù)據(jù)；另一端，技術(shù)人員通過系統(tǒng)實時查看處理進(jìn)度，巖心圖像、礦物分布圖譜同步呈現(xiàn)，原本枯燥的巖心編錄工作變得高效智能，這一幕已成為甘肅省地調(diào)院勘查一線的常態(tài)場景。
近日，甘肅省地質(zhì)調(diào)查院自主研發(fā)的高光譜巖心數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)正式上線。研發(fā)團(tuán)隊立足多年遙感地質(zhì)找礦實踐，聚焦巖心數(shù)據(jù)處理瓶頸，構(gòu)建起集巖心數(shù)字化掃描、光譜信息采集、數(shù)據(jù)智能處理、礦物精準(zhǔn)識別于一體的完整技術(shù)體系，為深部礦產(chǎn)資源勘查裝上“智能引擎”，跑出地質(zhì)找礦“加速度”。
自主化系統(tǒng)打破傳統(tǒng)軟件壁壘
在礦產(chǎn)勘查一線，鉆孔巖心是揭示地下奧秘、鎖定礦體位置的“金鑰匙”。如何快速、精準(zhǔn)、無損地從海量巖心中提取礦物信息，一直是地質(zhì)工作者攻克的技術(shù)難題。
甘肅省地質(zhì)調(diào)查院遙感技術(shù)團(tuán)隊自成立以來，便深耕遙感地質(zhì)找礦領(lǐng)域，光譜技術(shù)始終是核心研究方向。2015年起，該院先后通過采購手持光譜儀、引進(jìn)全自動巖心光譜掃描儀、配備全自動巖心成像掃描儀等方式，提高采集能力。
硬件升級后，新的瓶頸隨之而來。傳統(tǒng)巖心數(shù)據(jù)處理依賴單機(jī)版商業(yè)軟件，存在處理效率低、數(shù)據(jù)損耗大、操作流程繁瑣等問題。
面對深部礦產(chǎn)勘查對數(shù)據(jù)效率與精度的雙重要求，2025年底，甘肅省地質(zhì)調(diào)查院以現(xiàn)有掃描儀、光譜儀等為硬件基礎(chǔ)，依托大語言模型與 Python架構(gòu)，啟動高光譜巖心數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)研發(fā)。
團(tuán)隊扎根金泉山等勘查項目一線，結(jié)合實際作業(yè)流程優(yōu)化算法，歷經(jīng)數(shù)月攻堅，成功打造出適配地質(zhì)勘查場景的自主化處理系統(tǒng)，打破傳統(tǒng)軟件的技術(shù)壁壘，更好地服務(wù)深部找礦，透視地下“寶藏”。
兩大模塊構(gòu)建完整技術(shù)鏈條
“進(jìn)入系統(tǒng)，選擇文件進(jìn)行預(yù)處理，經(jīng)過一系列流程，會生成巖心柱礦物的統(tǒng)計結(jié)果，包括類型和占比。”甘肅省地質(zhì)調(diào)查院遙感測繪地理信息中心副主任宿虎打開電腦上的圖標(biāo)，演示了系統(tǒng)的使用流程。
顯示屏上一根拼接起來的巖心柱上，呈現(xiàn)綠藍(lán)紫灰等不同深淺的顏色，處理之后導(dǎo)出的表格和占比圖讓巖心礦物分布一目了然。
高光譜巖心數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)聚焦數(shù)據(jù)預(yù)處理與礦物信息提取兩大核心功能，形成全流程智能化處理能力，實現(xiàn)“掃描即獲取、處理即精準(zhǔn)”。
圖像與光譜預(yù)處理模塊承擔(dān)起巖心數(shù)據(jù)“初加工”的任務(wù)，可快速完成圖像拼接、光譜校正、噪聲去除等操作。區(qū)別于傳統(tǒng)單機(jī)分段處理模式，系統(tǒng)支持整孔數(shù)據(jù)批量導(dǎo)入，無需拆解巖心箱，直接對完整鉆孔巖心數(shù)據(jù)一體化處理。通過智能算法優(yōu)化，實現(xiàn)高光譜圖像快速拼接與光譜信息無損提取，解決傳統(tǒng)處理中數(shù)據(jù)丟失、拼接錯位等問題，為后續(xù)礦物識別筑牢數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
蝕變礦物智能提取與解譯模塊是系統(tǒng)的核心。該模塊基于海量光譜數(shù)據(jù)庫，通過光譜匹配等技術(shù)，實現(xiàn)礦物精準(zhǔn)識別與信息提取，可一次性完成短波紅外波段49種蝕變礦物同步識別，直觀呈現(xiàn)礦物種類、分布及含量特征。相比傳統(tǒng)人工定點檢測，系統(tǒng)實現(xiàn)全斷面、全覆蓋分析，每個像元的光譜信息都能被精準(zhǔn)捕捉，解譯結(jié)果更全面、客觀，大幅提升地質(zhì)解譯的準(zhǔn)確性與可靠性。
效率與精度雙提升
項目現(xiàn)場的臨時作業(yè)帳篷內(nèi)，機(jī)器的嗡嗡聲不絕于耳，一箱箱規(guī)整擺放的鉆探巖心通過全自動巖心光譜掃描儀通道，被高光譜鏡頭掃過，實現(xiàn)光譜與影像數(shù)據(jù)連續(xù)采集。
甘肅省地質(zhì)調(diào)查院遙感測繪地理信息中心工程師楊寶文指著正在運(yùn)行的設(shè)備和電腦屏幕，現(xiàn)場介紹整套作業(yè)工作流程。“高光譜巖心數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)依托批量處理算法，單日可高效處理1千米巖心數(shù)據(jù)，相當(dāng)于將原有設(shè)備兩天的處理量壓縮至一天完成。”
系統(tǒng)在預(yù)處理全程采用無損算法，最大程度保留巖心光譜原始信息，避免數(shù)據(jù)失真。還擺脫單機(jī)版軟件的設(shè)備限制，操作便捷通用性強(qiáng)，安裝后多終端可同步使用，無需依賴專用設(shè)備。一線地質(zhì)人員經(jīng)簡單培訓(xùn)即可上手操作，實時查看處理結(jié)果，打破技術(shù)壁壘，讓高光譜技術(shù)真正下沉至勘查一線。
研發(fā)完成后，甘肅省地質(zhì)調(diào)查院迅速將系統(tǒng)投入甘肅省多個重點勘查區(qū)實戰(zhàn)應(yīng)用，在甘肅北山金泉山銅金礦等項目中取得良好應(yīng)用，以實際成果驗證技術(shù)價值。
截至目前，該系統(tǒng)已在甘肅北山金泉山銅金礦、白山堂銅礦、祁連白銀廠銅礦及外圍、靜寧蛟龍掌鉛鋅礦外圍等多個重點區(qū)域應(yīng)用，累計完成巖心高光譜掃描超8萬米，獲取光譜數(shù)據(jù)100萬余條。通過系統(tǒng)解譯，研究團(tuán)隊精準(zhǔn)圈定礦化有利區(qū)段，科學(xué)推斷礦體深部延伸趨勢，有效降低鉆探工程的盲目性，持續(xù)提升見礦率，為重點成礦帶深部及老礦區(qū)外圍找礦突破提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。